Η ατμόσφαιρα της Γης απλώνεται μέχρι τη Σελήνη και πέρα από αυτήν

«Η Σελήνη κινείται μέσα στην ατμόσφαιρα της Γης», λέει ο Igor Baliukin του Ινστιτούτου Έρευνας Διαστήματος της Ρωσίας, επικεφαλής συγγραφέας μελέτης που παρουσιάζει τα αποτελέσματα των ερευνών. «Δεν γνωρίζαμε για αυτό μέχρι που ξεσκονίσαμε τις παρατηρήσεις που έγιναν πριν από δυο δεκαετίες από το διαστημικό σκάφος SOHO».

Το πιο εξωτερικό μέρος της ατμόσφαιρας του πλανήτη μας εκτείνεται πολύ πέρα από την τροχιά της Σελήνης – περίπου σε διπλάσια απόσταση από ότι της Σελήνης από τη Γη. Η πρόσφατη ανακάλυψη βασίζεται σε παρατηρήσεις που πραγματοποιήθηκαν από το διαστημικό σκάφος – παρατηρητήριο των ESA/NASA – SOHO (Solar and Heliospheric Observatory). Αυτό που αποκαλύπτουν είναι ότι τα αέρια στρώματα που τυλίγονται γύρω από τη Γη φθάνουν πάνω από 630 000 χιλιόμετρα μακριά μας, ή 50 φορές τη διάμετρο του πλανήτη μας.

Εκεί όπου η ατμόσφαιρά μας ενώνεται με το εξωτερικό διάστημα, υπάρχει ένα νέφος ατόμων υδρογόνου που αποκαλείται γεωκορώνα (geocorona). Ένα από τα όργανα του διαστημικού σκάφους, το SWAN (Solar Wind Anisotropies), χρησιμοποίησε τους ευαίσθητους αισθητήρες του για να ιχνηλατήσει την υπογραφή του υδρογόνου και με ακρίβεια να ανιχνεύσει πόσο μακριά βρίσκονται οι παρυφές της γεωκορώνας. Οι παρατηρήσεις αυτές θα μπορούσαν να γίνουν μόνο ορισμένες φορές το χρόνο, όταν η Γη και η γεωκορώνα της βρίσκονται στο οπτικό πεδίο του SWAN.

Για πλανήτες με υδρογόνο στις εξώσφαιρές τους, παρατηρήθηκε ότι συχνά εμφανίζονται υδρατμοί πλησιέστερα στην επιφάνειά τους. Αυτή είναι η περίπτωση για τη Γη, τον Άρη και την Αφροδίτη. Αυτή η παρατήρηση είναι εξαιρετικά ενδιαφέρουσα όταν αναζητούνται πλανήτες με εν δυνάμει δεξαμενές νερού πέρα από το Ηλιακό μας Σύστημα.

Το πρώτο τηλεσκόπιο στη Σελήνη, που τοποθετήθηκε από τους αστροναύτες της αποστολής Apollo 16, το 1972, κατέγραψε μια υποβλητική εικόνα της γεωκορώνας που περιβάλει τη Γη και που λάμπει έντονα στο υπεριώδες φως.

Η γεωκορώνα της Γης από την Σελήνη

Ο Ήλιος αλληλεπιδρά με τα άτομα υδρογόνου μέσω ενός ιδιαίτερου μήκους κύματος του υπεριώδους φωτός που ονομάζεται Lyman-alpha, το οποίο τα άτομα μπορούν τόσο να απορροφήσουν όσο και να εκπέμψουν. Καθώς αυτός ο τύπος του φωτός απορροφάται από την ατμόσφαιρα της Γης, μπορεί να παρατηρηθεί μόνο από το διάστημα. Χάρις στα κύτταρα απορρόφησης υδρογόνου, το όργανο SWAN μπόρεσε με ευαισθησία να μετρήσει το φως Lyman-alpha από τη γεωκορώνα και να απορρίψει τα άτομα υδρογόνου από πιο έξω στο διαπλανητικό χώρο.

Η νέα μελέτη αποκάλυψε ότι το ηλιακό φως συμπιέζει τα άτομα υδρογόνου στην γεωκορώνα στην πλευρά μέρας της Γης και επίσης παράγει μια περιοχή αυξημένης πυκνότητας στην πλευρά της νύχτας. Η πυκνότερη περιοχή του υδρογόνου της πλευράς της μέρας είναι ακόμη μάλλον αραιή, με μόνο 70 άτομα ανά κυβικό εκατοστό στα 60 000 χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια της Γης και περίπου 0,2 άτομα στην απόσταση της Σελήνης. «Στη Γη θα το αποκαλούσαμε κενό, έτσι αυτή η επιπλέον πηγή υδρογόνου δεν είναι αρκετά σημαντική για να διευκολύνει την εξερεύνηση του διαστήματος», αναφέρει ο Igor.

Οι παρατηρήσεις του SOHO για την γεωκορώνα της Γης

Τα καλά νέα είναι ότι τα σωματίδια αυτά δεν αποτελούν κανέναν κίνδυνο για τους ταξιδιώτες του διαστήματος στις μελλοντικές αποστολές με πλήρωμα γύρω από τη Σελήνη. Υπάρχει βέβαια επίσης και η υπεριώδης ακτινοβολία που συνδέεται με την γεωκορώνα, καθώς τα άτομα υδρογόνου διαχέουν το ηλιακό φως προς όλες τις διευθύνσεις, όμως η επίδραση σε αστροναύτες σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη θα ήταν αμελητέα σε σύγκριση με την κύρια πηγή της ακτινοβολίας αυτής – τον Ήλιο. Στην κάτω πλευρά, η γεωκορώνα της Γης θα μπορούσε να προκαλέσει παρεμβολές σε μελλοντικές αστρονομικές παρατηρήσεις που πραγματοποιούνται κοντά στη Σελήνη. Τα διαστημικά τηλεσκόπια που παρατηρούν τον ουρανό στα υπεριώδη μήκη κύματος για να μελετηθούν οι χημικές συστάσεις των άστρων και των γαλαξιών θα πρέπει να το λαμβάνουν αυτό υπόψη.

Πηγή: ESA

Περισσότερα στη δημοσίευση: SWAN/SOHO Lyman‐α mapping: the Hydrogen Geocorona Extends Well Beyond The Moon. Journal of Geophysical Research: Space Physics.